Развитие уникального черепа латимерии проследили с помощью новых технологий

Исследователи из нескольких университетов Франции, Великобритании и Австралии  получили  трехмерные изображения черепа и головного мозга эмбриона коморской латимерии Latimeria chalumnae. Они позволили лучше понять, как развиваются необычные, свойственные только латимериям структуры черепа — две камеры мозговой коробки и сустав, которым они сочленяются.

Взрослая латимерия (Latimeria chalumnae)
© Laurent Ballesta, Gombessa expeditions, Andromede Oceanology Lt.

Рыба, о которой идет речь, имеет две интересных особенности скелета. Во-первых, позвоночник, свойственный костистым рыбам (а к ним относится и латимерия), у нее заменен на структуру, внешне напоминающую хорду — внутренний скелет существенно более простых животных. Во-вторых, мозговая коробка латимерии состоит из двух частей, между ними находится сустав, его также поддерживает специальная мышца. Мозг при этом занимает весьма незначительную часть коробки. Однако выяснить, как эти необычные структуры черепа развиваются, пока не удавалось. Latimeria chalumnae глубоководные, к тому же, в мире осталось всего несколько сотен особей этого вида.

Проблему отчасти удалось решить с помощью приборов European Synchrotron Radiation Facility — исследовательского комплекса, источника синхротронного излучения во Франции, и самого маленького из сохранившихся эмбрионов латимерии, хранящемся в Национальном музее естественной истории в Париже. Этот экспонат и некоторые другие туши латимерий из других естественнонаучных музеев подвергли синхротронной микротомографии и «обычной» компьютерной микротомографии, не повреждающим образцы. Эти методы дали снимки, из которых впоследствии собрали трехмерные реконструкции черепов латимерий на разных стадиях развития. По этим моделям ученые определили относительное положение различных частей черепа и органов внутри него, а также выяснили, что по мере созревания относительные размеры мозга латимерии становятся все меньше.

Трехмерная реконструкция черепа эмбриона Latimeria chalumnae, вид спереди и сбоку.
Желтым изображен головной мозг.
© Dutel et al.

Конечно, предстоит еще немало работы по определению механизмов развития черепа, двух частей его мозговой камеры и мозга в них. Однако начало уже положено.

Latimeria chalumnae (коморская латимерия) и Latimeria menadoensis (индонезийская латимерия) относятся к роду латимерий — кистеперых рыб из отряда целакантообразных. Целакантообразные — древняя группа, известная с девона. Их ближайшие ныне живущие родственники — рогозубы, вместе с латимериями они относятся к группе лопастеперых рыб. По-видимому, латимерии много миллионов лет жили изолированно (в пользу этого предположения говорит и то, что первую Latimeria chalumnae подняли с глубины несколько сотен метров). Из-за этого эволюция ряда органов у них пошла не так, как у всех остальных рыб. Как и почему так случилось, ученые очень хотят выяснить.

Источник